屡察屡现 督察通报污水处理厂长期超负荷运行问题 如何破解？
不久前，第三轮第二批中央生态环保督察再次将利剑指向污水处理厂“吃太饱”的问题，不少地方存在长期超负荷运行的现象。
例如，督察发现，昆明市主城区现有22座污水处理厂，有7座常年超负荷运行，治理工程进展严重滞后。2023年，重庆市中心城区污水处理厂中有8家长期超负荷运行。其中，鸡冠石污水处理厂设计日处理能力80万吨，实际2023年单日最高处理水量达121.9万吨，负荷率高达152%，造成该厂服务范围内雨季生活污水溢流问题长期难以根本解决。
这类问题在中央生态环保督察通报的涉水典型案例中，是出现频率较高的一类问题。例如，2023年12月，督查组就通报了福建龙岩市铁山污水处理厂长年满负荷运行和河南洛阳市多座污水处理厂长期超负荷运行，继发生活污水溢流问题。
屡察屡现，顽疾难除。背后的原因是什么？如何破解？围绕相关问题，记者采访了业内专家。
超负荷运行≠超标排放，关键看出水水质和是否有污水溢流
如何理解“超负荷运行”？其中的“负荷”指的是什么？污水处理中各种“负荷”的定义有必要先厘清一下。
首先，什么是“设计负荷”？举个例子。假如通过“人口数量 x 人均污水排放量”等方法估算出某座城镇生活污水处理厂所服务区域内的每日污水产生量是10万吨，则该污水处理厂设计水量为10万吨/天，即设计负荷。为了应对水量的正常波动，这座厂子的处理能力需要保证一定余量，比如按照水量变化系数1.3来设计构筑物。
督察中所指“负荷率高达152%”，如果单纯以水量看，可以理解为实际处理水量达到了水量设计负荷的1.52倍。
清华大学水环境保护研究所的邱勇告诉记者：“污水处理系统是否正常运行，主要看出水水质是否达标和上游管网是否溢流。如果出水可以达标排放，就无需过于关注其是否超负荷运行。就像睡眠一样，只要睡醒后精神充足，就无需过于在意是睡了6个小时还是8个小时。如果因为超负荷运行，导致出水不能达标排放或者存在污水溢流问题，那就要分析原因、寻找对策、迅速改善。”
记者注意到，督察组通报的污水处理厂超负荷问题，均涉及超标排放或溢流问题。比如，2023年，重庆鸡冠石污水处理厂、太平门污水提升泵站共向长江溢流直排污水约900万吨，溢流污水化学需氧量平均浓度为96.6毫克/升，超地表水Ⅲ类标准3.8倍。仅重庆市三峡悦来排水有限责任公司全年就溢流了24次，溢流时长605小时。
云南丽江市城区现有3座污水处理厂，已经全部超负荷运行。晴天时每天有超过2万吨生活污水直排金沙江一级支流漾弓江，雨天时排放量更大。
在福建龙岩市铁山污水处理厂案例中，大量生活污水通过污水处理厂进水总管的溢流口直排龙津河，化学需氧量、氨氮和总磷浓度分别为75毫克/升、17.6毫克/升和2.1毫克/升，分别超地表水环境质量Ⅲ类标准2.8倍、16.6倍和9.5倍。
因此，督察组明确指出，问题长期得不到解决的根本原因是多地落实综合治理、系统治理、源头治理责任不到位，对长期存在的污水直排等问题重视不够、投入不足，推动生活污水收集处理设施建设不力。
一位污水处理厂厂长表示：“当水力负荷率大于80％时，除少数超大型污水处理厂以外，一般的污水厂根本无法在出水达标的前提下倒池停水检修。”这就意味着有些机器可能存在长期“带病”工作的情况，运营风险自然较大。所以，长期超负荷运行会对出水水质稳定达标排放产生不利影响。
长期超负荷运行且存在超标排放、污染溢流，“牛鼻子”在网还是厂？分情况
首先，分清这种情况发生在雨污分流制下还是雨污合流制下。
邱勇分析，如果是在“雨污分流+雨污分流工作做得比较好”的情况下，进入污水处理厂的大多是高浓度污水。在这种情况下，污水处理厂长期超负荷运行，就说明当地生活污水处理能力不足，需要考虑对污水处理厂进行扩容。如果是在“雨污分流+雨污分流不规范、不到位”的情况下，也可能出现污水处理厂超负荷运行问题，那首要工作是对排水管网错接、混接、漏接等问题进行精细化排查，提高管网质量。如果是在“雨污合流”的情况下，特别是雨天，容易发生超标排放或者溢流污染问题，那就要重视应对雨水冲击负荷，包括进行管网提升改造、开展雨天污水应急强化处理、新建管网调蓄池、安装雨季溢流污染快速净化设施、建设海绵城市等，综合施策。
其次，分清是“进水水量超负荷”还是“进水水质超负荷”？
山西省城镇排水专业委员会专家委员郝晓光向记者介绍说：“进水水量超负荷的主要原因有：一是污水处理厂已建成年代较长，服务范围内人口数量增加，超过了原有设计量；二是雨污合流制下，雨水大量进入污水处理厂；三是污水处理厂管网建管不到位，沿途地下各种汇水进入污水管网中；四是部分地区采用其他方式的水源，如自备井等，这些水源未进入供水范围，污水处理厂设计过程中无法计算这部分水量，造成设计进水量低于实际进水量，从而出现进水量超负荷的现象。”
他进一步指出危害。进水水量超负荷会导致污水在污水处理厂内的水力停留时间短，污染物无法得到有效降解，导致超标排放。此外，这会造成设备运行负荷增大，严重时会造成设备损毁。
如果是“进水水质超负荷”，主要原因有哪些？
郝晓光介绍：“一是污水处理厂服务区域内，居民生活排水发生变化，比如餐饮业快速发展、饮食结构变化等。改变排水习惯可能造成排水中污染增多，超过设计负荷；二是人口增加导致污水处理厂服务区域内排放污染物总量增加；三是存在中小企业的污水直排市政管网的情况，不少中小企业缺乏污水处理设施，或者无力投用和维护，导致排水水质指标超过企业纳管标准，造成污水处理厂的进水水质超负荷；四是企业偷排。”
这种情况的主要危害有哪些？
他分析道：“第一，污水处理厂是根据设计进水水质来进行厂区内处理构筑物、活性污泥浓度、曝气风量、脱泥设施的设计、计算的。当出现实际运行的进水浓度远远超过原有设计进水水质浓度这一‘水质超负荷’运行情况时，这些设计处理参数就不适用了，直接的结果就是造成污染物在厂内的降解效果下降，出水水质超标。二是企业偷排的污废水中可能含有大量有毒有害物质，会造成污水处理厂的活性污泥中微生物受到毒性冲击，造成微生物抑制或者死亡，最终造成出水水质超标。”
如何看待主动出击，以“高峰负荷运行”减少雨季污水外排？
长期以来，“保障防汛安全”和“避免雨污水外排造成污染”都是一个两难的问题。在保障防汛安全的前提下，为最大限度减少污染排入外部水环境，各地都在积极探索。记者了解到，某地自去年以来，在努力探索通过污水处理厂长时间持续保持高峰负荷、高效率运行，来减少排入长江的初期雨水和污水。比如，长时间按照其设计的最大校核值，一般为设计负荷的130%运行，以接纳更多来水。
这种做法和被动长期超负荷运行不同，是在做好充分准备的前提下，主动出击，以提升处理工艺、精细化运营等提高处理效率、提升处理能力，保障出水稳定达标排放。
相关负责人介绍：“一开始，我们感觉污水处理厂超高效运行的话，达标排放的稳定性肯定会受影响，但是经过试验，我们发现这是可以实现的。两座百万吨处理规模的污水处理厂最终都取得了整月出水稳定达标的成果，且各项运行参数都很好。”
但这不代表每座污水处理厂都能在高峰负荷的情况下，完全把控出水水质。能取得这样的效果是基于两个前提条件。
这位负责人说：“第一个条件是目前的污水处理浓度整体偏低，且未达到设计污染物负荷。我们所在地的污水处理厂进水COD的设计浓度基本在350mg/L—450mg/L之间，但实际年日均值约为200mg/L—260mg/L。在现有超高效运行工况下，虽然进水水量负荷超过设计值，但由于污染浓度偏低，污染物负荷仍未超过设计值，所以污水处理厂仍可以实现稳定达标排放。第二个条件是要求设备达到几乎100%的完好率。污水处理厂在按照130%的负荷运行时，会启用备用设备，设备备用率有所下降。从而一定程度上会降低系统的抗风险能力。这就要求所有设备包括备用设备均须处于完好状态，特别是主关键设备。在超高效运行工况下，一旦有设备突发故障，高负荷的生产状态难以持续。因此，如果污水处理厂决定实施超高效运行的话，须考虑实施必要的技术改造，以保证全厂完全运行必需的设备备用率。”
应对溢流难题，还有哪些有效措施？
其实，雨季溢流污染对很多国家、很多地区来说都是个难题。如何应对，各方可谓“八仙过海，各显神通”。
邱勇认为：“一是进行雨污分流，加强排水管网建设和维护。二是实施科学有效的技术方案。例如，有污水处理厂采取新建一级强化处理设施应对雨季增加的进水负荷，设施出水与正常工艺段出水混合后达到城镇污水处理厂排放标准。如果雨污分流不彻底，下雨时污水管网负荷非常高，可以安装一套‘平行’的溢流污水处理设施削减排放的污染总量，如生态环境部鼓励的雨季溢流污水快速净化设施。三是直接扩容，新建污水处理厂或者原位扩容。在新建污水处理设施之前，应当先对排水管网进行精细化排查，完善排水管网。如果排水管网错接、混接、漏接问题没有妥善解决，新建污水处理厂也无法发挥预期作用。原位扩容在不新增厂区占地面积的前提下，通过设施改建或技术升级来提高污水处理厂的处理水量，同时也能达到排放标准。”
郝晓光也提出了自己的看法。他说：“这一问题的解决需要从以下几个层面考虑。一是进行污水管网排查整改、老旧管网的维护更新。二是加强对污水处理厂服务区域内企业的排水、排污管理。排水、排污分别由城市管理和生态环境两个部门进行管理，这两个部门需协同管控。有条件的地方应积极推进厂网一体化管理，让污水处理厂介入管网管理。这样，污水处理厂出于自身稳定运行的需要，会积极主动地做好相关工作，提高对排水企业的监管力度。三是推进排水管网的信息化建设，对排水管网的关键节点进行在线仪表布控，收集关键节点的信息化内容，通过信息化平台建设，实时监控企业排污情况，避免超负荷水质进入污水处理厂。四是污水处理厂应对进水进行全时段的监测，并建立各时段水样的留存，为今后的溯源做好证据留存。如果是由于进水超标导致出水超标，污水处理厂要想避免行政处罚，需要‘自证清白’，留存证据非常重要。五是城镇管理部门应建立本城区内排水企业的水指纹库，在污水处理厂出现超标进水时，能及时进行水指纹比对，确定排污源头企业，保障污水处理厂的稳定运行。”
